[发明专利]一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法

权利要求书

1.一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于，包括：

S100、在hypermesh软件中对车架原始模型进行中面抽取，并对中面抽取后的模型进行几何清理，然后进行网格划分和网格质量检查；

S200、对步骤S100中所得的车架网格模型选取材料，并为不同的零件选择不同的连接方式；

S300、对步骤S200所得的车架网格模型施加符合实际的静载载荷，包括施加货物总重量、电池箱总重量、动力总成重量和油箱重量；

S400、对步骤S300中得到有限元模型施加弯曲工况和扭转工况，分别确定弯曲工况和扭转工况下的移动自由度、旋转自由度和边界约束条件，在弯曲工况和扭转工况的工况条件下，进行刚度和强度分析；

S500、把步骤S400得到的强度和刚度分析结果作为结构轻量化设计的依据，选取车身尺寸优化的自变量，控制自变量的数量，根据工程经验设置自变量的上下限，根据车架关键节点的刚度和强度要求，对自变量设置约束条件，约束条件为一阶扭转频率和车身扭转刚度不能减小，选取尺寸优化的目标函数，然后使用INSIGHT商业软件对车架的网络结构进行优化，返回最佳的优化尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于，S100中所述几何清理包括：去掉较小的倒角、倒圆角；去除非连接的工艺孔；去掉对车架应力和变形影响较小的构件；对于较大的孔，利用hypermesh进行网格优化；对车架的装饰构件进行去除。

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于：步骤S100中，当中面抽取不成功时，采用hypermesh中的geom模块对车架原始模型进行修复。

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于：步骤S100中所述进行网格划分和网格质量检查，具体包括：

对经过几何处理后的模型使用automesh进行自动网格划分，并且使用qualityindex对网格做质量检查，对不合格的相邻网格单元进行合并，合并为一个合格单元；把不合格单元再次分割成若干个小单元；移动单元节点的方式，使单元符合要求。

5.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于：步骤S300中具体包括：

步骤S301，把货物的总重量以均布载荷的形式施加在有限元的相应节点上；

步骤S302，电池箱位于纵梁上，作为单点支撑荷载施加在车架上；

步骤S303，动力总成和油箱处于车架下面，分别视为四点支撑荷载和单点支撑荷载施加在车架上。

6.根据权利要求1所述的一种基于有限元分析的重载AGV车架轻量化设计方法，其特征在于：步骤S500中的目标函数是车架的重量。